[发明专利]自然环境中动物行为视频监测方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，尤其涉及一种自然环境中动物行为视频监测方法与装置。

背景技术

动物行为学是研究动物如何以行为与环境相互作用，即动物个体和动物社群为适应内、外环境刺激所做出的反应的一门学科。动物的运动能力决定了动物能够寻找适宜生境、觅食食物、追逐猎物、逃避环境、寻找配偶、哺育子代，以及动物群体社会行为。因而动物的运动状态、行为特征以及行动的动机是动物行为学研究主要内容之一。

在研究动物行为的传统设备方面，技术人员开发了在实验室内使用的各种动物行为追踪与监测装置。以正华生物仪器设备有限公司生产的ZH-SBS型动物行为实验站为例，这类产品多由软件、各组件及附件、图像采集系统、隔音箱组成，通过采集动物行为的视频、光电和生物电等信号，结合计算机图像处理与信号分析技术，获取动物行为特征，进而研究动物的各种行为。专利《一种用于检测大鼠旋转行为的装置》(公开号为CN201044744)提供的装置包括摄像头、支架、圆锅、视频信号电缆、计算机，圆锅锅面向上固定在支架上，摄像头正对圆锅固定在支架上，保证摄像头的摄像范围能包含圆锅，图像捕捉卡和加密狗安装在计算机上，摄像头通过视频信号电缆与计算机连接。该专利方案是通过录像功能将实验鼠的旋转行为录制保存起来。

以上述装置与系统为代表的动物行为视频记录、监测装置都只限于在实验室内或者特定行为装置内使用，只能记录动物的运动路径和在一股行为水平上开展研究，无法研究在自然环境中动物行为，特别是迁徙和导航行为等活动。

为了观察动物更多的个体行为与群体行为，在随后的一些追踪系统中采用了一些新的技术和方法，如动物个体标记技术、无线电遥测技术和GPS(Global Positioning System)遥测技术。卫星追踪技术(PTT)和卫星定位系统(GPS)成了在实验室内或者特定环境以外的自然环境中记录动物行为的常用方法。

专利《一种动物运动跟踪装置及系统》(公开号为CN201145738)提供的装置包括信号处理单元、无线单元、GPS单元和固定器，GPS单元与信号处理单元相连接，GPS单元将接收的卫星定位信号传送给信号处理单元，信号处理单元与无线单元相连接，信号处理单元对接收的卫星定位信号进行处理，生成动物跟踪信息，并将该动物跟踪信息传送给无线单元进行无线传输，固定器将动物运动跟踪装置固定于被跟踪动物。该专利方案用以对动物的运动进行跟踪，特别是鸟类的迁徙进行跟踪，获取其运动或迁徙的轨迹以及相应的气候信息。

专利《探测动物导航定向的装置及方法》(公开号为CN101430202)提供的装置包括GPS模块、主控模块、可调磁刺激模块、存储模块和电源模块，通过主控模块预先设置磁场干扰条件如定点干扰、定时干扰及相应的磁场参数，在动物的行为轨迹满足预先设置的干扰条件时，主控模块根据预先设置的干扰条件和磁场参数控制可调磁刺激模块产生对应强度和方向的磁场，干扰被监测对象感知地磁信息，记录并保存被监测对象在可调磁刺激模块产生的磁场干扰下的运动轨迹信息，从而实现了在追踪动物的行动中能够定点、定时开启或关闭方向和强度均可调磁场干扰，记录并保存被监测对象在可调磁刺激模块产生的磁场干扰下的运动轨迹信息，便于深入探究动物的导航机制，特别是磁导航机制。

在自然环境中，观察者通过肉眼难以连续地观察动物(特别是活动范围大的动物，如迁徙鸟类)的行为。而在自然环境中，在动物自由活动状态下设计实验，观察的运动、觅食、育雏、求偶等行为，是研究动物行为的重要方法。而专利《一种动物运动跟踪装置及系统》公开的装置和系统只能追踪动物的一股行踪，专利《探测动物导航定向的装置及方法》给出的是被监测对象在可调磁刺激模块产生的磁场干扰下的实验装置，也只能记录并保存一股运动轨迹信息，无法在自然环境下连续地观察动物的重要活动，如育雏、求偶、嬉戏、觅食、沟通、争斗以及其他社会行为。

为了在观察动物的上述特征，研究其在自然界的运动规律，就必须识别跟踪动物个体乃至群体的行为，即必须在自然环境中追踪其活动轨迹，还要同时观察记录动物有关活动。这对于研究野生动物的行为尤为重要，如鸟类的迁徙。因此，要解决上述的技术问题，在于如何提供一种在自然环境下连续记录动物行为的远程监测装置的技术方案，以便于通过与后台服务器的数据传输完成记录动物行为和相关研究。这是本领域面临的新的重要技术课题，是目前研究动物行为所亟待解决的设备问题。

发明内容